铜元素可形成多种重要化合物。回答下列问题:
(1)铜元素位于元素周期表中的_____区,其基态原子的价电子排布图为_________。
(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液,该溶液可用于溶解纤维素。
①[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是__________。
②在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+与NH3 之间形成的化学键称为______,提供孤电子对的成键原子是_________。
③除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为________。
④NF3与NH3 的空间构型相同,中心原子的轨道杂化类型均为_________。但NF3不易与Cu2+形成化学键,其原因是_______________。
(3)一种Hg-Ba-Cu-O高温超导材料的晶胞(长方体)如图所示。
①该物质的化学式为__________。
②已知该晶胞中两个Ba2+的间距为c pm.则距离Ba2+最近的Hg+数目为_____个,二者的最短距离为_______pm。(列出计算式即可,下同)
③设该物质的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为______g·cm-3。
甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C=O | C≡O | H-O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
由此计算ΔH2=____kJ·mol-1。已知ΔH3=+99kJ·mol-1,则ΔH1=____kJ·mol-1。
(2) 一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时,图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态,490K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应①平衡逆向移动以外,还有___________________________________________________________、______________________________________________________________________。
②一定能提高甲醇产率的措施是______。
A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适催化剂 D.加入大量催化剂
(3)如图为一定比例的CO2+H2,CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是______(填I或II)
Ⅰ.CO2COCH3OH
II.COCO2 CH3OH+H2O
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从平衡移动的角度,结合反应①、②分析原因___________________________。
从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:
(1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填两种).
(2)“还原”工序中反应的离子方程式为________.
(3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是________.
(4)写出流程中铝热反应的化学方程式________.
(5)电解精炼时,以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在).粗钒应与电源的________极(填“正”或“负”)相连,阴极的电极反应式为________.
(6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量,需测定“酸浸”液中VO2+的浓度.每次取25.00mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO2+ VO2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为bmL,则VO2+的浓度为________g/L(用含a、b的代数式表示)
氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________,加入药品前首先要进行的实验操作是____________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___________。
(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是____________________,然后快速把锂放入到石英管中。
(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是___________________________;在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是__________。
(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_____________。
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。
有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等,制备W的一种合成路线如下。
请回答下列问题:
(1)F的化学名称是________,⑤的反应类型是________。
(2)E中含有的官能团是________(写名称),D聚合生成高分子化合物的结构简式为________。
(3)将反应③得到的产物与O2在催化剂、加热的条件下反应可得D,写出反应④的化学方程式________。
(4)④、⑤两步能否颠倒?________(填“能”或“否”)理由是________。
(5)与A具有含有相同官能团的芳香化合物的同分异构体还有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为________。
(6)参照有机物W的上述合成路线,以M和CH3Cl为原料制备F的合成路线(无机试剂任选)________。
[化学——选修3:物质结构与性质]
铜、镓、砷等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途,回答下列问题:
(1)基态铜原子的核外电子占有的能级数为________,轨道数为________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为________,其中As的杂化轨道类型为________。
(4)铜与CN-可形成络合离子[Cu(CN-)4]2-,写出一种与CN-等电子体的分子化学式________;若将[Cn(CN-)4]2-中二个CN-换为Cl-,只有一种结构,则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。
(5)GaAs的熔点为1238ºC,密度为p g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。